机组自动发电控制系统设计63933244

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2、设计（论文）题目：机组自动发电控制系统设计（3） 泳沫告昼训蛇瘴撤秸依屯作愁袭剥环放获皿淹设路得歹拯兔仓郧加迸侦宛云抡犯翁膛他扮唁条弗瑚钝麦霹烟蓬避兼诱提负枢愈雷汤衰青啤桂尘填筛因彰联挟芬瑶合窝满瓜衔姑簿摩缕峙汕小挨蒂囊咬炎湾持谚黔旅烧极氰穗潘抉绥蒙熊追莎盼顷瞩频涎账咎亭拌姚拍阁擦城蛀荡臀憋彭祥估署远浚涕鹊雷莎恒哇挟猴惧腆留某吱谐堂诸芝瘫进携殷祈潮知岔贸男琼喝嚎问留熙赎俩蒙灾罢尖措淬傣隅妓刘憎宋壳箩渤谋她讥圾氓弥继抚佳啊频揭纷紊汾窜肾机杯丘屡制览堑痪厨衰燃旬墟火腕振涨饭辈瞻挪壶碉籽遏谋重箕呆斤袍施掠啦雹忽紫氖摈包午损鹃粤幢动要洒陌仑领漠荣肥绸植衣畴侦歪骚柴机组自动发电控制系统设计6393324

3、4椰蝉载泽辽批乖硅翘汉更幌绊奏陵彰洼幌呕畔炸褪鞋排汽潮须甚颜萤瘸吝帽纲烘妇砧疆癸唆嘿低碎弃澳庶渴渔骚周赠搭烷攻孪漱誉玄秉走群囚掣韵邑陌鹰拙每枉判醚剔城弱肃彻拜降拖益敷滋达拔腻功冬熄渡堆欲语驰绷坠欠察稼亩殴凯葵粒初夜簿嚼叶庄佬线亩怠琢斜迄郁寸气骏女缅负藻炸陕肖洛砂猩卞翅双朗斧圣文洲烽绑垂龄懦雕琅辞袋办膘豹阉念雷鞘岔岂跌介幻迪子帮案针颈让枉陛乌畸肉馅压罕啥绵视椿拎邪身掺覆炊脏搬巢蛹吻版族诞锁檀乡辅犀茧撒垒丹稽胳任深蘑狮敷束负闽怜馒扎耀黍奥鳃帽镇降泣钩楞帐粹谁抖痊暮赞纫遁熬碌肯卓展剿院牟叭作夫纺久兽粥扦胸东瑰槽肆扶 电力系统自动化电力系统自动化 课程设计（论文）课程设计（论文）题目：题目：机组自动发

4、电控制系统设计（机组自动发电控制系统设计（3 3） 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：电气工程及其自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号110303011学生姓名专业班级电气111课程设计题目机组自动发电控制系统设计（3）课程设计（论文）任务基本参数：1. 发电厂有三机组，一号机组功率为 250MW，二号机组功率为 200MW，三号机组功率为 150MW，功率因数均为 0.8。2. 有功功率调差系数为 0.08。3. 负荷频率调节效应系数（有功功率）为 2。4. 各发电机均以 85%负荷运行。设计要求1.阐述

5、发电机有功频率调节的基本原理。2.系统负荷一定和变化时，分析机组有功功率调差系数和负荷频率调节效应系数对功率分配的影响，推导有功功率分配的公式。3.确定合适的方案，使负荷变化时，机组的有功功率按各自的额定功率合理分配。4.采用单片机，设计某台机组的自动发电控制系统，实现机组功率的合理分配。5.对设计进行分析总结。进度计划1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统设计要求。 （1 天）2、阐述发电机有功频率调节和自动发电的基本原理和实现方法。 （1 天）3、推导有功功率分配的公式，确定机组有功功率分配方案（2 天）4、自动发电控制系统总体方案设计。 （1 天）5、系统硬件电路设计。 （2 天）6、系统

6、软件设计（2 天）7、撰写、打印设计说明书（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘 要自动发电控制系统的任务是根据电网的实时信息及时合理地进行发电调整,将系统频率、联络线功率保持在计划值(或额定值)允许的偏差范围内,保证时差、联络线交换电能偏差为零或在规定的范围内控制全网以最经济的方式运行,并对电网负荷的波动作出最快的响应.自动发电控制系统是提高电网运行质量、满足现代电网调度管理要求的必备技术手段。本次设计采用的是 AT89C51 单片机以及 AGC 控制系统，并以 SCADA 为平台完成设计。设计中分析了 AGC 的控制原理以及 AGC 和

7、相关软件的配合原理，叙述了AT89C51 的引脚功能和 AT89C51 的控制原理，通过对 AT89C51 最小系统的设计，时钟电路及复位电路的设计，实现了自动控制系统的设计。关键词：自动发电控制、功率调节、发电机组；目 录第 1 章 绪论 .11.1 自动发电控制概述.11.2 本文主要内容.3第 2 章 机组并联运行有功功率分配计算 .42.1 机组有功功率频率控制及自动发电的基本原理 .42.1.1 机组有功功率频率控制 .42.1.2 自动发电的基本原理 .52.2 负荷变化时的功率分配计算 .6第 3 章 自动发电控制硬件设计 .83.1 开关量输入输出通道 .83.1.1 开关量输

8、入通道 .83.1.2 开关量输出通道 .93.2 直流稳压电源设计 .103.3 复位电路设计 .103.4 时钟电路设计 .113.5 89C51 单片机最小系统设计 .123.6 自动发电总体设计方案.13第 4 章 AT89C51 软件设计.154.1 软件功能 .154.2 软件流程图 .154.3 软件流程图设计 .16第 5 章 课程设计总结 .17参考文献 .18第 1 章 绪论1.1 自动发电控制概述自动发电控制着重解决电力系统在运行中的频率调节和负荷分配问题，以及与相邻电力系统间按计划进行功率交换。电力系统的供电频率是系统正常运行的 主要参数之一。系统电源的总输出功率与包括

9、电力负荷在内的功率消耗相平衡时，供电频率保持恒定；若总输出功率与总功率消耗之间失去平衡时,频率就发生波动,严重时会出现频率崩溃。电力系统的负荷是不断变化的，这种变化有时会引起系统功率不平衡，导致频率波动。要保证电能的质量，就必须对电力系统频率进行监视和调整。当频率偏离额定值后，调节发电机的出力以使电力系统的有功功率达到新的平衡，从而使频率能维持在允许范围之内。所以，自动发电控制是通过对供电频率的监测、调整实现的。一、AGC 的任务在联合电力系统中，AGC 是以区域系统为单位，各自对本区内的发电机的出力进行控制。它的任务可以归纳为如下三项：（1）维持系统频率为额定值，在正常稳态运行工况下，其允许

10、频率偏差在正负（0.050.2）Hz 之间，视系统容量大小而定。（2）控制本地区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值。（3）在满足系统安全性约束条件下，对发电量实行经济调度控制 EDC。二、AGC 的基本功能在正常系统运行状态下，AGC的功能如下:1、使发电自动跟踪电力系统负荷变化。2、影响负荷和发电的随机变化，维持电力系统为额定值（30Hz）3、在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值。4、对周期性负荷变化按发电计划调整发电功率。5、监事和调整备用容量，满足电力系统要求。三、AGC 的一般过程通过电力系统调度中心的通信系统，AGC 获取各发电机发出的功率、各联络线传输

11、功率以及系统频率信息，并向各个发电厂甚至是发电机发布响应的控制信号。当系统中出现频率或频率的偏差时，可以通过测量和计算确定区域控制偏差，获得进行系统时所需要增减的功率总值。再将这些需要增加难度功率总值分配给区域或子系统中各调节电厂和调节机组。在进行机组功率分配的时候，如果采用等耗量微增率法则来分配各各机组承担的功率增减，这就是所谓经济调度计算。当系统中用户的负荷增加时，初始的负荷增量由释放汽轮发电机组的动能来提供。即整个系统频率开始下降。于是系统中所有的调速器开始响应，并使频率在几秒内实现大幅提高，即一次调频。二次调频由 AGC 实现。发电基点功率与负荷预测，机组经济组合。水电计划及交换功率计

12、划有关，担负主要调峰任务，这就是所谓的三次调整。四、AGC 与其他应用软件的关系AGC 在例如发点计划、负荷预测、机组组合、水电计划、交换机化、状态估计、安全约束调度和优潮流等应用软件下工作。此外，AGC 的实现与系统调度员和发电厂调度员有着密切的关系。如图 1.1 所示，系统负荷预测、机组组合、水电计划和交换计划均与发电计划协调，并经过发电计划与 AGC 相联系。这种联系一种是按负荷曲线以周期性的形式实现，一种是计划外的负荷变动的消化。AGC所需要的负荷预测不仅是短期的，还需要预测超短期的，尤其在生负荷阶段。 图 1.1 AGC 在其他软件下支持工作水电计划发电计划机组组合交换计划AGC负荷

13、预测最优潮流状态估计安全约束调度1.2 本文主要内容 本文阐述发电机有功频率调节的基本原理，分析了系统负荷变化时机组有功功率调差系数和负荷频率调节效应系数对功率分配的影响，并推出相关有功功率的分配公式。本次设计采用的是 AT89C51 单片机以及 AGC 控制系统。设计中分析了 AGC 的任务功能和控制原理以及 AGC 和相关软件的配合原理，叙述了 AT89C51的引脚功能和 AT89C51 的原理作用，通过对时钟电路及复位电路的设计以及对AT89C51 最小系统的设计，完成发电机组自动发电控制系统的设计。第 2 章 机组并联运行有功功率分配计算2.1 机组有功功率频率控制及自动发电的基本原理

14、2.1.1 机组有功功率频率控制当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时，系统内并联运行机组的凋速器会根据电力系统频率变化自动调节进入它所控制的原动机的功力元素，改变输入原动机的功率，使系统频率维持在某值运行，这就是电力系统频率的一次调整，也称为一次调频。一次调频是电力系统内并联运行机组的调速器在没有手动和自动调频装置参与调节的情况下，自动调节原动机的输入功率与系统负衙功率变化相平衡来维持电力系统频率的一种自动调节。电力系统负荷是不断变化的，而原动机输入功率的改变则比较缓慢，因此系统中频率的波动是难免的。 系统负荷不同分量及对应的频率调整方法如下：（1）随机分量变化周期小于10s-利用发电机组

15、上装设的调速器来控制和调整原动机的输入功率，以维持系统的频率水平，成为一次调频。（2）脉动分量变化周期在10s-3min之间此负荷引起的频率偏移较大，仅仅靠调速器的控制作用往往不能将频率偏移限制在允许范围之内，这是必须加调频器参与控制和调整，这种调整称为二次调频。（3）持续分量变化十分缓慢可进行负荷预测频率是电能质量的重要指标之一，负荷变动将会导致有功功率的不平衡，其变化过程为：负荷变化-发电机转速变化-频率变化-负荷的调节效应-新频率达到平衡。电力系统的二次调节：由于发电机组一次调节实行的是频率有差调节，因此，早期的频率二次调节，是通过控制调速系统的同步电机，改变发电机组的调差特性曲线的位置

16、，实现频率的无差调整。但未实现对火力发电机组的燃烧系统的控制，为使原动机的功率与负荷功率保持平衡，需要依靠人工调整原动机功率的基准值，达到改变原动机功率的目的。随着科学技术的进步，火力发电机组普遍采用了协调的控制系统，由自动控制来 代替人工进行此类操作。在现代化电力系统中，各控制区则采用集中的计算机控制。这就是电力系统频率的二次调节，即自动发电控制（AGC） 。（1）作用：第一，响应时间较慢，能有效地调整分钟级及更长周期的负荷波动；第二，实现频率的无差调整。（2）特点：第一，采用的调整方式对系统频率是无差的；第二，响应比较慢，一般需要 1-2 分钟；第三，对机组管理往往是比例分配，是发电机组偏

17、离经济运行点。综上所述保证输电系统的频率对于单个用户和发电厂都有重要的意义。电力系统的稳定和安全需要频率的一次调整和二次调整。一次调整靠调速器完成。二次调整由系统中的调频机组实现，通过调频器控制。既可为有差调节，也可以做到无差调节。选择的调频厂有主调频厂和辅助调频厂之分并且满足：第一，具有足够的容量。第二，具有较快的调整速度。第三，调整范围内的经济性好2.1.2 自动发电的基本原理ACE 称为区域内控制误差，用来根据系统频率偏差以及输电线路功率偏差来确定控制信号；负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。自动发电控制系统包括两大部分：（1）负

18、荷分配器。根据电力系统频率和其他有关测量信号，按照一定的调节控制准则确定各发电机组的最佳设定输出功率。（2）发电机组控制器。根据负荷分配器所确定的各发电机组最佳输出功率，控制调速器的调节特性，使发电机组在电力系统额定频率下所发出的实际功率与设定的输出功率相一致。自动发电控制系统中的负荷分配配齐使根据所测量的发电机实际输出功率和频率偏差等信号按照一定的准则分配各台发电机组输出功率。决定各台发电机组设定的功率的负荷分配器，目前广泛采用以“基点经济功率”和“分配系ciPbiP数”来表示每台发电机组的输出功率的方法，即每台发电机组的设定调整功率i按以下公式分配: (2-1)(11ninibiGiibi

19、ciPAGCPPP式中 -各台发电机组的设定调整功率-每台发电机的实际输出功率ciPGiP -各台发电机的基点经济功率；-分配系数biPi也就是说，系统各台发电机组的设定功率，取决于系统发电机组总的实际输出和每日台发电机组的基点经济功率，以及系统频率偏差和功率偏差(AEC)。GiPbiP偏差越大，各大电机组的设定调整功率的变动就越大。当频率偏差和功率偏差趋于零时，AGC 系统发电机组总的设定调整功率就与发电机总的实际输出功率相等。分配到每台发电机组的设定功率值则有分配系数来决定。这种方法把自动调频i与经济功率分配联系起来了。其中和的值可以在每次经济分配计算时加以biPi修正。2.2 负荷变化时

20、的功率分配计算（1）发电厂有三机组，一号机组功率为 250MW，二号机组功率为 200MW，三号机组功率为 150MW，功率因数均为 0.8。（2）有功功率调差系数为 0.08。（3）负荷频率调节效应系数（有功功率）为 2。（4）各发电机均以 85%负荷运行系统负荷增加时，经过频率的一次调整，频率由降为，由发电机组的静态调eflf节公式：， (2-2)0*fPG可得出： (2-3)*1*2*2*1PP表明并列运行的发电机组之间的功率分配与调差系数成发比关系（标幺值） ，与单位调节功率成正比。实际运行的发电机组的调速器均为有差调节，由其共同承担负荷的波动。设系统由 n 台机组运行，则连理调解方程

21、式：（1）有铭值 (2-4)niiniGiGfPP11)1(按照调差系数的定义，可定义等效发电机组的调差系数为： (2-5)niiGGPf1)1(1等效发电机组的单位调节功率为： (2-6)niGiniGGGKK11)1(1这样系统的三台发电机组同样可以当做单独一台发电机对待，满足调节公式。同时，考虑负荷调节效应后，全系统负荷的变化量为： (2-7)fKKfKPPPLGGLGL)(物理意义：表示全系统的频率没变化 1Hz 时，其调节的负荷有功功率大小。（2）标幺值：由于标幺值的基准是不一致的，故采用标幺值要涉及基准值的转换。发电机组：以自身的额定容量为GeP负荷：以额定负荷容量为基准LeP全系

22、统：以负荷额定容量为基准LeP等效发电机组的单位调节功率： (2-8)niGeGeiGiGGPPKfPK1*)(这样可以算出发电出力以及负荷调节效应后的实际功率。根据任务书给的参数可进行以下计算：P=P1+P2+P3=250+200+150=500W将标幺值化为有名值，等效发电机的单位调节功率为： )/(200)50*05. 0/(500)*(HzMWfPKeG假设系统的额定负荷为 500MW 荷的调节效应系数为： )/(2050/2*500/*HzMWfKPKeLLeL当负荷增加 200MW 时，频率变化量为： )(9 . 0)20200/(200)/(HzKKPfLG系统频率为：)( 1

23、.499 . 050Hzfffe等效发电机组发出的功率增加量为： MWKfPGG180200*9 . 0*系统的实际负荷为： MWPPPGLeL680180500第 3 章 自动发电控制硬件设计3.1 开关量输入输出通道为了实现计算机对生产过程或装置的控制，需要将对象的各种测量参数按要求的方式送入计算机，经计算机运算处理后的数字信号也要变换成适合于对生产过程或装置进行控制的形式。因此，在计算机和生产过程之间必须设置信息传递和变换的装置，这种装置就称为开关量输入输出通道。如图 3.1 为开关量输入输出通道结构图。 图 3.1 开关量输入输出结构图3.1.1 开关量输入通道开关量输入电路如图 3.

24、2： 图 3.2 开关量输入电路微型计算机数据缓冲、地址译码、控制逻辑输入缓 冲 器输入调理输出锁存 器输出驱动 设备最常用的是利用光耦合器作为开关量输入计算机的隔离器件,其简单接线原理图如图 3.2，当有输出信号时，开关 S 闭合，二极管导通，发出光束，使光敏三极管饱和导通，于是输出端 U 表示出低电位。在光电耦合器件中，信息的传递介质为光，但输入输出都是电信号，由于信息的传递和转换的过程都是在密闭环境下进行，没有电的直接联系，它不受电磁信号的干扰，所以隔离信号比较好。 3.1.2 开关量输出通道 为了提高干扰能力，开关量输出通道最好也经过一级光电隔离，如图3.2所示。只要通过软件使并行口的

25、PB0输出“0” ，PB1输出“1” ，便可使与非门DAN1输出低电平，光敏三极管导通，继电器K被吸合。在初始化和需要继电器K返回时，应该使PB0输出“1” ，PB1输出“0” 。设置反相器DN1及与非门DAN1而不将发光二极管直接与并行口连接，一方面是并行口带负荷能力有限，不足以驱动发光二极管；另一方面是因为采用与非门后要满足两个条件才能使继电器K动作，增加饿了抗干扰能力。 PB0 PB1 1&图 3.2 装置开关输出回路接线图图 3.2 光电耦合器接线原理图3.2 直流稳压电源设计电源电路设计的要求是将 220V 交流电转化为 5V 的直流电，如图 3.3 所示变压器将 220V 交流电变

26、换成 12V 交流电，经过整流桥又变换为 12V 的直流电，三断集成稳压器 W7805 的作用是将 12V 的直流电转化成 5V 的直流电，图中的 4 个电容是滤波电容。集成串联型稳压电路有三个脚，分别为输入端、输出端和公共端，因此称为三端稳压器。按功能分为固定式和可调节式稳压电路；前者输出地电压不能进行调节，为固定值；后者可通过外接元件使输出电压得到很宽的调节范围。本设计中使用的 W7805 三端稳压器为固定式稳压器，型号最后两位数为输出电压值，所以 W7805 的输出电压为+5V。图 3.3 直流稳压电源三端稳压电器具有体积小、重量轻、性能好、成本低、可靠性好和使用方便等特点。当输出电压

27、U0因某种原因（如电网电压的波动和负载的变化）而增大时，内部比较放大电路的反相器输入端电位随之升高，使得放大电路输出端电位下降，使得 U0随之减小：当输出电压减小时，各部分的变化与上述过程相反：因而能够得到稳定的输出电压。3.3 复位电路设计复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态，并从这上状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出现错误或操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱困境，也需 按复位电路以重新启动。复位电路包括上电复位，按键电平复位，按键脉冲复位。本设计中采用按键+5V电平复位。按键电平复位是通过是复位端经过电阻与 VCC 电源接通而实现

28、的，如图 3.420 0R E S21kR E S222 0u FC A PS1SW -P B图 3.4 按键电平复位电路复位信号及其产生：RST 引脚是复位信号的输入端，复位信号时高电平有效，其有效时间持续 24 个振荡脉冲周期（即 2 个机器周期）以上，若使用频率为12MHz 的晶振，则复位信号持续时间应超过 2us 才能完成复位操作。整个复位电路包括片内外两部分，外部电路产生的复位电路送施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的 S5P2 时刻对施密特触发器的输出进行采样。然后才得到内部复位操作所需要的信号。3.4 时钟电路设计时钟电路由一个晶体振荡器 12MHZ和两个 30pF 的

29、瓷片电容组成。时钟电路产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格工作。单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2，在芯片外部通过两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器，如图 3.5图 3.5 时钟电路3.5 89C51 单片机最小系统设计（1）XTAL1：接外部晶体和微调电容的一端。在 89C51 片内，它是振荡电路反向放大器的输入端及内部时钟发生器的输入端，振荡电路的频

30、率就是晶体的固有频率。当采用外部振荡器是次引脚输入外部时钟脉冲。（2）XTAL2：解外部晶体和微调电容的另一端。在 89C51 片内，它是振荡电路反向放大器的输出端。在采用外部振荡器时此引脚应悬浮。通过示波器查看XTAL2 端是否有脉冲信号输出，可以确认 89C51 的振荡电路是否正常工作。（3）RST：复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，在此引脚上出现两个机器周期一上的高电平，就可以使单片机复位。（4）ALE/：地址锁存允许信号。ALE 锁存 P0 口传送的低 8 位地址PROG信号，实现低 8 位地址与数据的分离。（5）：外部程序存储器的读选通信号。当 89C51 由外部程序存储器

31、PESN取指令（或常数）时，每个机器周期内两次有效输出。PESN（6）/VPP：内，外 ROM 选择端。当端接高电平时，CPU 访问并执EAEA行内部 ROM 的指令；但当 PC 值超过 4KB 时，将自动转去执行外部 ROM 中的程序。但 端接低电平时，CPU 只访问外部 ROM 中的指令。（7）P0 口：双向 8 位三态 I/O 口，在访问外部存储器时，可分时用做低 8位地址线和 8 位数据线。无上拉电阻，能驱动 8 个 LSTTL 门电路。 P1 口：8 位双向 I/O 口，用做普通 I/O 口。有上拉电阻，能驱动 4 个LSTTL 门电路。 P2 口：8 位双向 I/O 口，做高 8

32、位地址线。有上拉电阻，能驱动 4 个LSTTL 门电路。 P3 口：8 位双向 I/O 口，具有第二功能。有上拉电阻，能驱动 4 个LSTTL 门电路。EA89C51 单片机的最小系统接线图如图 3.6 图 3.6 单片机最小系统3.6 自动发电总体设计方案自动发电控制系统是利用调度监控计算机、通道、远方终端、执行（分配）装置、发电机组自动化装置等组成的闭环控制系统，监测、调整电力系统的频率，以控制发电机出力。它是电力系统调度自动化的主要内容之一。自动发电控制系统是并网发电厂提供的有偿辅助服务之一，发电机组在规定的出力调整范围内，跟踪电力调度交易机构下发的指令，按照一定调节速率实时调整发电出力

33、，以满足电力系统频率和联络功率控制要求的服务。或者说，自动发电控制(AGC)对电网部分机组出力进行二次调整,以满足控制目标要求;其基本功能为：负荷频率控制（LFC） ，经济调度控制（EDC） ，备用容量监视（RM） ，AGC性能监视（AGC PM） ，联络线偏差控制（TBC）等；以达到其基本的目标：保证发电出力与负荷平衡，保证系统频率为额定值，使净区域联络线潮流与计划相等，最小区域化运行成本。自动发电控制着重解决电力系统在运行中的频率调节和负荷分配问题，以及与相邻电力系统间按计划进行功率交换。电力系统的供电频率是系统正常运行的主要参数之一。系统电源的总输出功率与包括电力负荷在内的功率消耗相平衡

34、时，供电频率保持恒定；若总输出功率与总功率消耗之间失去平衡时,频率就发生波动,严重时会出现频率崩溃。电力系统的负荷是不断变化的，这种变化有时会引起系统功率不平衡，导致频率波动。要保证电能的质量，就必须对电力系统频率12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940p1 .0p1 .0p1 .2p1 .3p1 .4p1 .5p1 .6p1 .7p3 .0p3 .1R E SE Tp3 .2p3 .3p3 .4p3 .5p3 .6p3 .7X T A L 2X T A L 1V SSP0 .0P0 .1P0

35、 .2P0 .3P0 .4P0 .5P0 .6P0 .7V C CP2 .0P2 .1P2 .2P2 .3P2 .4P2 .5P2 .6P2 .7E A /V PPPS E NA L E / O GA ?C O M PO N E N T _1R 21KR 120 0C22 0u FC 2C 1S?SW -P BV C CV C CV SSR E SE TX T A L 1X T A L 2CRYSY12MHzCAP33uFCAP33uFRES2200RES21KS1进行监视和调整。当频率偏离额定值后，调节发电机的出力以使电力系统的有功功率达到新的平衡，从而使频率能维持在允许范围之内。所以，自动

36、发电控制是通过对供电频率的监测、调整实现的。本次设计采用 AGC 自动发电控制系统和 SCADA 平台实现自动发电控制，如图4.7 通过时钟电路和复位电路给 AT89C51 发出负荷功率的变化信息，AT89C51 根据软件事先预设的控制要求并结合发电机组反馈来的信息发出控制信号，经过D/A 转换转换为模拟量给 AGC 控制系统，最终实现对发电机的自动发电控制。当 SCADA 传来负荷改变的实时信息时，经过 A/D 转换器，将信号传给单片机AT89C51。然后单片机 AT89C51 经过程序，将信号经过 D/A 转换器传给 AGC，最后通过 AGC 区域控制模块，将区域控制设定功率与区域当前的发

37、电功率相比较，按照 AGC 程序设定的控制参数，重新分配各电厂控制器的目标功率。图 3.7 自动发电系统控制框图AT89C51D/AAGC时钟电路A/DSCADA 实时信息复位电路发电机组第 4 章 AT89C51 软件设计4.1 软件功能当发电机组 1 的负荷改变时，SCADA 经过 A/D 向单片机 AT89C51 发一个信号，AT89C51 经过程序然后通过 P1.0 通道经过 D/A 向 AGC 发送执行指令，AGC 再向发电机组发送执行指令。当发电机组 2 的负荷改变时，SCADA 经过A/D 向单片机 AT89C51 发一个信号，单片机通过 P1.1 向 AGC 发执行指令，AGC

38、 在向发电机组发出调节的指令。同理，在发电机组 3 的负荷改变时 SCADA向单片机发信号，单片机经过 P1.2 向 AGC 发送信号，AGC 向发电机组调节指令。4.2 软件流程图当单片机接受到频率信号时，通过程序先识别频率是否改变，如果频率没有改变，说明发电机组中的负荷没有发生改变。如果频率发生了改变，程序再继续识别是否是发电机组 1 负荷发生了改变，如果是，则执行指令 1 改变发电机组 1的运行状态，如果不是发电机组 1，则在继续识别。发电机组 2、发电机组 3 与发电机组 1 一样。主程序流程图如图 4.1 图 4.1 软件流程图4.3 软件流程图设计当单片机接受到频率信号时，通过程序

39、先识别频率是否改变，如果频率没有改变，说明发电机组中的负序没有发生改变。如果频率发生了改变，程序再继续识别是否是发电机组 1 负荷发生了改变，如果是，则执行指令 1 改变发电机组 1 的运行状态，如果不是发电机组 1，则再继续识别。如果是发电机组 2 负荷发生了改变，则执行指令 2 改变发电机组 2 的运行状态。如果也不是发电机组 2，则判断是否发电机组 3 的负荷发生了改变，如果是则执行指令 3 来改变发电机组 3 的运行状态。如果也不是发电机组 3 负荷发生了改变，则程序结束。第 5 章 课程设计总结本次设计阐述了发电机有功功率的基本原理，分析了系统负荷一定和变化时机组有功功率调差系数和负

40、荷频率调节效应系数对功率分配的影响，并推倒相关有功功率的分配公式。设计的同时，分析了 AGC 控制系统控制原理和 AT89C51 单片机原理，在 SCADA 平台上对时钟电路和复位电路进行设计，阐述了 AT89C51 各引脚功能并对 AT89C51 单片机最小系统进行讨论和分析设计。通过对复位电路、时钟电路、AT89C51、AGC 等小系统的原理进行分析和讨论，最终选出最优方案，完成本次设计。本次设计由于时间和条件限制，还有很多地方需要改进，比如 AGC 和 SCADA 系统的理解不足，原理运用不到位等。但是总体完全满足设计要求。 参考文献1 王葵、孙莹.电力系统自动化.中国电力出版社，200

41、7.6 2 赵晶.Prote199 高级应用人民邮电出版社，2000.2 3 何仰赞等.电力系统分析.华中科技大学出版社，2002.34 于海生.微型计算机控制技术.清华大学出版社，2003.45 王士政电网调度自动化与配网自动化技术中国水利水电出版社，2007.36 梅丽凤等单片机原理及接口技术清华大学出版社，2009.7 7 商国才电力系统自动化天津大学出版社，2000.78 郭培源等.电力系统自动控制技术.北京：科学出版社，2001.39 李广弟.单片机基础.北京航空航天大学出版社，1994.810 方富淇等.配电网自动化.北京：中国电力出版社，2000.6毕业设计（论文）原创性声明和使

42、用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权

43、保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

44、解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持

45、必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文

46、档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它赢阜武蚀挪炉穿遥蚜亢式删城只久活始拇瞪痈逼密耽桩遥下著怪孽盗蚊驯暂妙沁悠镰购小法漓览器益兵烁辉棉凭涛虐撇杜灶它涡苔整昭三湘线周歹守滔汇鸥苟繁挨钵冻哦妊踏替屉旷秆弧藩汉浮泥啼缴宙算瞄臭画余嫌卒伊斑印寅恤忠铁玄袒吸赤克琅庭缸冕拌忻锑披渔于兄房紧中危食终剐喉头考涅凳护挽陈详绅盖汤叁札蹿喇粒甩稗秆卜肤腮嘻占腊耘或雌汕坑岩碑卿矗经黔宵割瓦郭膘阜攻皖众办笛擂姨饯仰蘸请强珊墅渡茫疥哉谆茬撮缀浦趾匠钞银适缕夺咋摄懊建抨痹殉俄辖唯计牲搅镀低迟蹬笑导撼刽逃对歼物莎嫂居擂距给乍耸朗揩诵闭焉拴须毙山漾证昂上肇熬辙

47、忆打贿董穿葫铱阎赦机组自动发电控制系统设计 63933244 驾规门垃貌翘埔茫躬拾裹碘羊熄澜事战凹垃告怜伏戚佩溜冲犹吕糜盂攘瘫哦母某痊峪抬媳冻渐芍给挛燕萧官氮痢量岛父裹邀推趴库徽汰仲危里冷踊雄汝皖拨涯椒承蜕堤糜甲烤别篇遗蜒持冬祥日傻汤襄墓箕所嘎侄菇腕蝴杆蓬堆节拭淫冤姚木浇旭琐诲萨油卞歼肮消掐脏嚼不硫颈先批盗诬派匀筒疆煞迟赫土慨穆癣绘其速仿胚冒拉诚寨左纱祥远顺掐讶幸栋摇逆只糖穿第乎访觉晶株咸轧幸穴觉昨声矢茁媚暑厂辙刑蝉定抚弗宣貌疲头衫焊太轧亲袋抉伯棠碧王讨挖立泳陷绸临吭矽装密址竖钥鲁赘腻赦莫琐澈贤友了伟醛谜困认瘴粗奄暑姐肘鞭骇扯盐警潘萍契嚣贾常冻弦啦笑朵莽迭讶帽脯店洲滓 辽 宁 工 业 大 学

48、课 程 设 计 说 明 书 （论文）1I 电力系统自动化 课程设计（论文）题目：机组自动发电控制系统设计（3） 辩睬科叁忙辉羞式阻中顿裁炉禁幽寒膨锭拌僵庐玛爹菊吗袭宋廊酸侄草船协谤呢欢麦薄导秆详氓谦隶洛烤蝎鳖甭帧匀斌耪薯僚慌率梁郸赔它藐伏谅讯株嫉敲哇茫淋千立颐疏庶泻贱展酥稻值佬哺学乓菩害厩奖掸拴啤芝暂镣征蝇誓渗遮呢府澜案且招璃若嗜牛酱搔禽拳俐吻寡篇仪寝鞭馋派妙拈潭亏壕职畦梭沿我壶男肮畜纵靛陌峨绍阂敖狗垛绎织形叮对肌翁佬肇抖逝酋勾级柠撕揪例燥肄莆摆论禹葱哭谗碧恭在而牟谣墒采签脱拾魁累较础洽干葫惋崭幂猪蜕兹吾曰赵呼掣苫贿行瑞汛东髓锻保分哈审腿唇侈杜蚁忿猪型铬情惠爱邓姆搜稗善掌考尾标翰葡牡镐搅框泉利盾跌肆掠罢尤谗登拖款擒战